氣體透過法製備乙烯的製作方法

2023-06-15 15:32:36

>膜的類型組份XYZ乙烯C2H4二氧化碳CO2氧氣O2氬Ar氮N2甲烷CH4氯甲烷CH3Cl選擇性CO2／C2H40．0730．430．330．090．10．10．145．90．01350．3510．0810．0320．01620．0170．02*260．0150．30．0830．02*0．010．01430．016*20*估測但是，真實工藝的模擬就這些數據而言是勉為其難的，因為無法取得所有情況下的真實數據而且多組份混合物中各個氣體組份的有關滲透率是與工藝條件(比如分壓)密切相關的。圖7表示單級膜分離的計算結果。圖線表明，對三種不同類型的膜來講，濃縮物中乙烯的純度與乙烯的產率有關，即與各自的待回收乙烯的進料含量有關。該曲線由膜表面的改變而得來。膜分離操作耗掉了進料(乙烯廢氣)中的CO2，結果是與此同時提高了乙烯的含量並且得到的濃縮物能夠再循環到工藝中去。CO2透過膜擴散並且進入到透過物當中。因為膜法氣體處理是以在場組分間滲透速率的相對差異為基礎的，因此除所述的CO2外，乙烯也進到透過物中。有賴於CO2和乙烯滲透率的絕對值，以及二者的比例(=理想膜的選擇性)，就能獲得不同的分離效率。一般地，待設的膜表面積以及相應的單元尺寸與膜的滲透率約成反比。而且，考慮到膜的選擇性有限，隨著有用物質濃度(濃縮物中乙烯的純度)的提高，有用物質的損失(降低濃縮物中的乙烯產率)也相應增加。因此在有用物質純度相同的情況下，膜分離的質量隨有用物質產率的增加而提高。三種類型膜的結果見圖7。優選藉助多級單元以進一步提高乙烯的產率。如果增加膜進料一側的有用物質，這是乙烯富集的情況，通過膜表面的簡單分割就有可能達成一個兩級的膜分離。圖8以與圖7類似的方式給出兩級膜的分離結果，其中第二級膜的表面積恆為幾個不同的數值，而改變第一級膜的表面積。乙烯廢氣在連續兩級中濃縮。當第二級濃縮物代表有用物質物料時，就將第二級的透過物再循環至第一級的上遊料位中去。在第一級中，乙烯富集到比所需純度低的值。鑑於膜的分離特性，此級中形成的透過物其乙烯含量極低。相反，第二級的透過物，其絕大多數在乙烯高濃進料的情況下生成，其乙烯含量相當高並既而加劇了有用物質的總體損失。圖8表明，與單級單元相比，乙烯產率可提高5-10％。研究結果表明，氣體透過法整理乙烯廢氣是可能的。乙烯在體系壓力為7bar時，甚至在單級中都能富集到＞90vol．％而乙烯產率超過75％。通過提高工作壓力(至30bar，比如增加一個壓縮機)，氣體透過單元的尺寸可顯著降低並且可進一步提高效能(選擇性及相應的乙烯產率)。藉助一個能夠循環透過物的兩級單元迴路，也能提高產率。本發明工藝的優點主要是，藉助物理分離工藝實現兼顧了經濟和工藝的廢氣物料整理，而無需輔助設備(並從而不對物質循環產生影響)，並且能將有用物質再循環至工藝中並既而能提高工藝的產率。借本發明工藝的實施，就能實現在經濟和環保良性均衡的前提下提高工藝的總體效益。權利要求1．一種從烯烴和氧化劑製備羰基化合物的工藝，其中烯烴在反應器中氧化，形成包含有未氧化烯烴的反應氣體混合物，其包含經膜工藝從反應氣體混合物中至少分離出部分未氧化烯烴。2．權利要求1的工藝，其中羰基化合物是乙醛和／或烯烴是乙烯和／或氧化劑是氧氣。3．權利要求1或2的工藝，其中未氧化烯烴被膜截留。4．權利要求1或2的工藝，其中未氧化烯烴透過膜滲透。5．權利要求1～4至少一項的工藝，其中膜是聚合物膜，優選聚醯亞胺膜。6．權利要求1～4至少一項的工藝，其中膜是無機材質的，優選陶瓷或金屬，優選鈀或鉑。7．權利要求3的工藝，其中反應氣體混合物一側的絕對壓力範圍為1～80barabs．，優選3～40barabs．。8．權利要求4的工藝，其中透過物一側的絕對壓力小於或等於2barabs．，優選小於或等於1barabs．，特別優選小於或等於200mbarabs．。9．權利要求5～8至少一項的工藝，其中膜工藝在0～100℃的溫度下進行，優選10～40℃。10．一種從二氧化碳或氧氣含量超過8vol．％的氣體混合物中分離出氣體烯烴的工藝，其包含經氣體透過法從氣體混合物中分離出烯烴。11．螺旋型模件或中空纖維模件式膜的用途，用於實施權利要求1～10至少一項的工藝。全文摘要本發明涉及一種從烯烴和氧化劑製備羰基化合物的工藝,其中烯烴在反應器中氧化,形成包含有未氧化烯烴的反應氣體混合物,其包含經膜工藝從反應氣體混合物中至少分離出部分未氧化烯烴。文檔編號B01D63/02GK1279662SQ98811269公開日2001年1月10日申請日期1998年10月10日優先權日1997年10月16日發明者H·伯維,R·那烏夫,H·紐曼,M·斯湯弗,M·沃爾特申請人:阿克西瓦有限公司